核酸分子中除了嘧啶和嘌呤碱基外，还含有数十种修饰碱基，它们是嘌呤或嘧啶环上的某一位置被一些化学基团（如甲基、甲硫基等）修饰后的衍生物。硫代嘧啶类化合物是研究比较多的硫代衍生物，它在核酸中的含量虽然很少，但却有着独特的生物化学和物理性质。硫代嘧啶化合物常作为抗癌药物分子中的活性结构单元，对紫外光高度敏感，在紫外光315-400nm处有吸收，希望为药物结合光动力疗法治疗癌症的作用机理提供基础数据。本文采用共振拉曼光谱技术研究了2-硫代胸腺嘧啶（5M2TU），2-硫代脲嘧啶（2TU），4-硫代脲嘧啶（4TU）在Franck-Condon区域的短时动力学特征，结合密度泛函理论计算方法讨论了5M2TU,2TU,4TU在微观光化学反应动力学上的调控因素，并取得了一些有意义的研究成果。（1）测得了5M2TU在水、甲醇和乙腈中的紫外光吸收光谱，5M2TU在水中和甲醇溶剂中的紫外吸收是类似的，都有两个吸收带，但与非质子溶剂乙腈中的吸收是有区别的，在其中出现三个吸收带。5M2TU在水和甲醇中的最大吸收为274.9和215nm，在乙腈中的最大吸收位于290.0，273.9和214nm。采用CPCM/H2O溶剂模型在B3LYP/6-311++G（d,p）计算水平上对5M2TU-nH2O（n=1,2）的结构进行了结构优化，并获得了它们的计算振动频率。随着氢键个数的增加，C=O振动频率减小。在266，273.9，282.4和299.1nm激发波长下，获取了5M2TU在不同溶剂中的共振拉曼光谱，结合密度泛函理论计算和FT-IR,FT-Rama实验，进行了光谱指认和激发态动力学分析。分析结果表明5M2TU电子吸收的跃迁主体是π→π*，它在水中的Franck-Condon区域短时动力学具有多维性，主要沿着C₅=C₆伸缩振动(υ7,1645cm^-1)，N₁-H₇/N₃-H₉的面内弯曲振动(υ₈,1575cm^-1)，CH₃的伞式振动(υ₁₁,1362cm^-1)，C₅-CH₃伸缩振动+C₆-H₁₅的弯曲振动+环的伸缩振动(υ₁₄,1225cm^-1)，C₂=S₈伸缩振动+N₁C₆C₅对称伸缩振动(υ₂₁,691cm^-1)这五个简谐振动模展开。与胸腺嘧啶相类似，5M2TU在乙腈中的短时动力学特征与在水中的情况有所改变。5M2TU在乙腈溶剂中的共振拉曼光谱在1695cm^-1附近出现了一个谱峰，这一谱峰也被指认为与C=O的伸缩振动相关。（2）测得了2TU在水、甲醇和乙腈中的紫外光吸收光谱，其谱图与5M2TU相似，在水和甲醇溶剂中的最大吸收是273和213nm，而乙腈中则位于291，268和211nm。同样地，在266，273.9，282.4和299.1nm激发波长下，获取了2-硫脲嘧啶在三种不同溶剂中的共振拉曼光谱，结合密度泛函理论计算和实验光谱，对它进行了光谱指认以及激发态动力学分析。C₅=C₆的伸缩振动+N1H8的面内弯曲振动(υ₆,1623cm^-1)，N₃H₁₀/N₁H₈+C₅H₁₂/C₆H₇的面内弯曲振动(υ₈,1433cm^-1)，C₅H₁₂/C₆H₇/N₁H₈的面内弯曲振动(υ₁₁,1223cm^-1),环的变形振动(υ₁₇,718cm^-1)四个振动模的基频和合频占据了共振拉曼光谱强度的主体部分。（3）采用两种不同的理论计算方法得到了4TU四种可能的异构体的能量，通过比较确定酮式-硫酮式结构体4TU1是稳定存在的。同时测得了其电子吸收光谱，结果表明4TU在水，甲醇和乙腈溶剂中都有两个吸收带（A-带和B-带），由于硫原子的取代，吸收光谱较尿嘧啶发生了红移，最大吸收波长为329nm（A-带）和256nm（B-带）。获得不同激发波长下的共振拉曼光谱，结合密度泛函理论方法研究了4TU的电子激发和Franck-Condon区域结构动力学。研究发现，4TU的共振拉曼光谱中C₂=O₈的伸缩振动υ5，C5=C6的伸缩振动υ6，N₃H₉/C₆H₁₂/C₅H₁₁面内弯曲振动υ₁₀，C=S伸缩振动+N₃H₉面内弯曲振动υ11，C5H11/C6H12的面外弯曲振动υ₂₃的基频、倍频和组合频占据了拉曼强度的绝大部分。